[发明专利]一种绝缘栅双极型晶体管及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件制作工艺技术领域，更具体地说，涉及一种绝缘栅双极型晶体管及其制作方法。 

背景技术

绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，简称IGBT）是由双极型三极管（BJT）和绝缘栅型场效应管（MOSFET）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET器件的高输入阻抗和电力晶体管（即巨型晶体管，简称GTR）的高速开关特性的优点，因此，IGBT作为一种必须的开关器件被广泛的应用在各种开关电路结构中。 

随着IGBT在开关电路里应用频率的不断提高，电路的拓扑结构对其关断损耗的要求越来越苛刻。载流子寿命控制方法可以很好的降低IGBT的关断损耗，使其能够满足更高的工作频率要求。 

其中，所述载流子寿命控制是指通过粒子辐照或重金属掺杂等方法，使半导体器件内原子间产生间隙杂质或替位式杂质，即在半导体器件内形成杂质缺陷，所述杂质缺陷在半导体中起到复合中心的作用，能使半导体中的载流子快速的复合消失，从而减小关断时间，进而降低IGBT的关断损耗。 

在实施本发明的过程中，发明人发现，现有技术虽然在一定程度上提高了器件的关断速度，但是，IGBT易受外界信号干扰；且IGBT易烧坏，使用寿命较短。 

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种IGBT及其制作方法，所述方法仅在栅极结构以外的区域形成均匀分布的杂质缺陷，使IGBT具有适中的阈值以及漏电流，从而降低了外界信号干扰，延长了使用寿命。 

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案： 

一种IGBT的制作方法，该IGBT包括： 

提供半导体衬底； 

在所述半导体衬底上形成正面结构和背面结构，所述正面结构包括栅极结构； 

在栅极结构以外的区域形成均匀分布的杂质缺陷。 

优选的，在上述IGBT中，所述在栅极结构以外的区域形成均匀分布的杂质缺陷的方式为： 

在所述栅极结构表面设置掩膜层，该掩膜层完全覆盖所述栅极结构表面； 

对所述正面结构进行粒子辐照，以在栅极结构以外的区域形成均匀分布的杂质缺陷。 

优选的，在上述IGBT中，所述掩膜层为铅掩膜版，所述离子辐照为电子束辐照，所述铅掩膜版的非镂空部分覆盖所述栅极结构表面，以避免电子束对所述栅极结构的辐照。 

优选的，在上述IGBT中，所述电子束辐照的过程包括： 

采用电子束扫描所述铅掩膜版； 

进行电子束辐照退火，以在栅极结构以外的区域形成均匀分布的杂质缺陷。 

优选的，在上述IGBT中，所述电子束辐照的辐照剂量为20KGy-160KGy。 

优选的，在上述IGBT中，所述电子束辐照退火的退火温度为250℃-450℃。 

优选的，在上述IGBT中，所述电子束辐照退火的退火时间为30min-180min。 

优选的，所述铅掩膜板的镂空部分为圆孔，所述圆孔的直径为20μm-100μm。 

优选的，所述铅掩膜板的镂空部分为正方形孔，所述正方形孔的边长为20μm-100μm。 

本发明还提供了一种IGBT，该IGBT包括： 

半导体衬底； 

设置在所述半导体衬底上的正面结构和背面结构，所述正面结构包括栅极结构； 

其中，栅极结构以外的区域形成有均匀分布的杂质缺陷。 

从上述技术方案可以看出，本发明所提供的IGBT制作方法在制备IGBT时仅在IGBT的栅极结构以外的区域形成分布均匀的杂质缺陷，一方面，避免了由于栅极结构存在杂质缺陷导致IGBT的阈值降低的问题，从而降低了外界信号对IGBT的影响；另一方面，避免了由于栅极结构存在杂质缺陷导致的IGBT的漏电流增大的问题，IGBT不易烧坏，使用寿命较长。 

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1为本发明实施例提供的一种IGBT的结构示意图； 

图2为本发明实施例提供的一种对IGBT进行电子束辐照的原理示意图。 

具体实施方式